Frontoparietal Cortical Activation during VR-based Prism Adaptation in Stroke Patients with Unilateral Spatial Neglect: an fNIRS study

यहाँ एक शोध पत्र का स्पष्टीकरण दिया गया है, जिसे सरल अवधारणाओं और रोज़मर्रा के उदाहरणों (analogies) में विभाजित किया गया है।

बड़ी तस्वीर: एक "वर्चुअल मिरर" के साथ "ब्लाइंड स्पॉट" को ठीक करना

कल्पना कीजिए कि आपको स्ट्रोक आया है जिससे आपके मस्तिष्क के दाहिने हिस्से को नुकसान पहुँचा है। इसका एक सामान्य दुष्प्रभाव यूनिलेटरल स्पेशियल नेग्लेक्ट (USN) है। इसे दृष्टिहीनता न समझें, बल्कि इसे ऐसे समझें जैसे आपके मस्तिष्क का ध्यान (attention) का "वॉल्यूम नॉब" दुनिया के बाईं ओर पूरी तरह से कम कर दिया गया है। आप अपनी प्लेट के केवल दाईं ओर रखे भोजन को खा सकते हैं, बाईं ओर के दरवाजों से टकरा सकते हैं, या वहाँ खड़े लोगों को अनदेखा कर सकते हैं।

वर्षों से, डॉक्टर मदद के लिए प्रिज्म एडेप्टेशन (Prism Adaptation) नामक एक तरकीब का उपयोग करते रहे हैं। आप विशेष चश्मे पहनते हैं जो आपकी दृष्टि को दाईं ओर खिसका देते हैं। जब आप किसी लक्ष्य की ओर इशारा करने की कोशिश करते हैं, तो आप दाईं ओर चूक जाते हैं। आपका मस्तिष्क भ्रमित हो जाता है, अपनी गलती को पहचानता है, और अंततः अपने आंतरिक मानचित्र को "रीकैलिब्रेट" (पुनर्गठित) करता है। जब आप चश्मा उतार देते हैं, तो आपका मस्तिष्क अस्थायी रूप से "ओवर-करेक्टेड" हो जाता है, और आप दुनिया के बाईं ओर ध्यान देने के लिए बाईं ओर इशारा करते हैं।

समस्या: वास्तविक जीवन में ऐसा करना कठिन है। आपको भारी चश्मे, एक थेरेपिस्ट की निगरानी और बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होती है। यह मापना कठिन है कि आपका मस्तिष्क वास्तव में कितना बदल रहा है।

इस अध्ययन में समाधान: शोधकर्ताओं ने इस तरकीब का एक वर्चुअल रियलिटी (VR) संस्करण बनाया है। चश्मे के बजाय, आप एक वीआर हेडसेट पहनते हैं। कंप्यूटर गुप्त रूप से आपके वर्चुअल हाथ को दाईं ओर खिसका देता है जबकि आपका असली हाथ सीधा रहता है। यह ऐसा है जैसे एक दर्पण आपको आपके हाथ की स्थिति के बारे में झूठ बोल रहा हो, जो आपके मस्तिष्क को उस झूठ को सुधारने के लिए मजबूर करता है।

उन्होंने क्या किया: "ब्रेन मैप" प्रयोग

शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि जब स्ट्रोक के मरीज इस वीआर (VR) तरकीब का उपयोग करते हैं, तो मस्तिष्क के अंदर क्या होता है। वे एमआरआई (MRI) मशीन का उपयोग नहीं कर सकते थे क्योंकि यह इस प्रकार की गतिविधि के लिए बहुत शोर करती है और प्रतिबंधात्मक है। इसके बजाय, उन्होंने fNIRS (फंक्शनल नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी) का उपयोग किया।

• एनालॉजी (उदाहरण): fNIRS को एक "ब्रेन फ्लैशलाइट" (मस्तिष्क की टॉर्च) के रूप में समझें। यह स्कैल्प के माध्यम से सुरक्षित, नियर-इन्फ्रारेड प्रकाश फैलाता है ताकि यह देखा जा सके कि विशिष्ट क्षेत्रों में रक्त (और ऑक्सीजन) का प्रवाह कितना है। अधिक रक्त प्रवाह का मतलब आमतौर पर यह होता है कि मस्तिष्क का वह हिस्सा कड़ी मेहनत कर रहा है।

प्रयोग:

1. खिलाड़ी: 6 स्ट्रोक रोगी (सभी दाएं हाथ से काम करने वाले, सभी के मस्तिष्क के दाहिने हिस्से में क्षति थी) जिनमें यह "बाईं ओर का नेग्लेक्ट" था।
2. सेटअप: उन्होंने एक वीआर हेडसेट और सेंसर वाला कैप पहना।
3. खेल:
   • चरण 1 (Pre-VR): लक्ष्य की ओर इशारा करना। (कोई चालाकी नहीं)।
   • चरण 2 (VRPA-10°): वर्चुअल हाथ को 10 डिग्री दाईं ओर खिसकाया गया है। रोगी को फिर से इशारा करना होता है।
   • चरण 3 (VRPA-20°): वर्चुअल हाथ को और भी अधिक, 20 डिग्री खिसकाया गया है।
   • चरण 4 (Post-VR): चालाकी बंद हो जाती है। वर्चुअल हाथ वापस सामान्य हो जाता है।

उन्होंने क्या पाया: मस्तिष्क की "टीमवर्क"

अध्ययन ने मस्तिष्क के दो मुख्य क्षेत्रों को देखा: फ्रंटल लोब ("सीईओ" या योजना केंद्र) और पैरिएटल लोब ("मैप मेकर" जो स्थान और ध्यान संभालता है)।

1. "मैप मेकर" (पैरिएटल लोब) जाग उठता है

• निष्कर्ष: जब वीआर शिफ्ट मजबूत हुई (20 डिग्री), तो "मैप मेकर" क्षेत्र के बाएं और दाएं दोनों हिस्से सक्रिय हो गए।
• एनालॉजी: कल्पना कीजिए कि मस्तिष्क की मानचित्र बनाने वाली टीम के पास आमतौर पर एक टूटा हुआ दाहिना कार्यालय है। जब वीआर की तरकीब पर्याप्त तीव्र होती है, तो बायां कार्यालय (जो ठीक से काम कर रहा था) चिल्लाने लगता है, "हम यह कर सकते हैं!" और दाहिना हिस्सा (जो क्षतिग्रस्त है) भी मदद करने की कोशिश करता है। वे मानचित्र को ठीक करने के लिए मिलकर काम करते हैं। यह तब भी हुआ जब वीआर की तरकीब पुराने चश्मे के तरीके से अलग थी।

2. "सीईओ" (फ्रंटल लोब) भूमिका बदलता है

• निष्कर्ष:
  • बाएं "सीईओ" (DLPFC) ने वास्तव में शांत होना शुरू कर दिया (रक्त प्रवाह कम हो गया) इस तरकीब के दौरान।
  • दाएं "सीईओ" (DLPFC) की गति बढ़ गई (रक्त प्रवाह अधिक हुआ) जब तरकीब मजबूत थी।
• एनालॉजी: आमतौर पर, दाहिने मस्तिष्क के स्ट्रोक के बाद, स्वस्थ बायां सीईओ बहुत अधिक शोर मचाने वाला और दबंग हो जाता है, जिससे रोगी बाईं ओर के हिस्से को अनदेखा कर देता है। वीआर की तरकीब एक "वॉल्यूम कंट्रोल" की तरह काम करती है। यह बाएं सीईओ को बताती है, "शांत हो जाओ, हमें तुम्हारी इतनी जोर से चिल्लाने की जरूरत नहीं है," और यह स्थिति को संभालने में मदद करने के लिए दाहिने सीईओ को जगाती है।

3. "आफ्टर-इफेक्ट" (बाद का प्रभाव)

• निष्कर्ष: पुराने चश्मे की तरह ही, जब वीआर की तरकीब बंद कर दी गई, तो मरीजों के असली हाथ थोड़ा बाईं ओर इशारा कर रहे थे।
• अर्थ: यह साबित करता है कि वीआर सत्र के दौरान मस्तिष्क ने वास्तव में सीखा और अनुकूलन किया, ठीक वैसे ही जैसे वह वास्तविक चश्मे के साथ करता है।

इसका क्या अर्थ है (शोध पत्र के अनुसार)

पेपर निष्कर्ष निकालता है कि यह पहली बार है जब किसी ने स्ट्रोक के रोगियों में इस विशिष्ट वीआर (VR) तकनीक के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि को देखा है।

• मुख्य निष्कर्ष: भले ही वीआर की तरकीब पुराने चश्मे से अलग काम करती है (यह हाथ के बारे में झूठ बोलती है, न कि पूरी दुनिया के बारे में), मस्तिष्क एक बहुत ही समान तरीके से प्रतिक्रिया करता है। यह टूटे हुए दाहिने हिस्से को ठीक करने में मदद करने के लिए मस्तिष्क के स्वस्थ बाएं हिस्से को सक्रिय करता है।
• "थ्रेशोल्ड" (सीमा) का विचार: मस्तिष्क ने तब ज्यादा प्रतिक्रिया नहीं दी जब शिफ्ट छोटी (10 डिग्री) थी। इसने काम करना तब शुरू किया जब शिफ्ट बड़ी (20 डिग्री) हो गई। यह एक कार के इंजन की तरह है जिसे वास्तव में चलना शुरू करने के लिए कुछ मात्रा में गैस की आवश्यकता होती है।
• सीमा: यह अध्ययन छोटा था (केवल 6 लोग)। लेखक सावधानी बरतते हैं कि यह केवल एक "पहली नज़र" या "प्रारंभिक साक्ष्य" है। उन्होंने अभी तक यह साबित नहीं किया है कि यह मरीजों को दैनिक जीवन के कार्यों में बेहतर बनाता है, उन्होंने केवल यह दिखाया है कि व्यायाम के दौरान उनके मस्तिष्क सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं।

एक वाक्य में सारांश

इस अध्ययन ने एक "ब्रेन फ्लैशलाइट" का उपयोग करके दिखाया कि जब स्ट्रोक के मरीज अपने ध्यान को ठीक करने के लिए वर्चुअल रियलिटी की तरकीब का उपयोग करते हैं, तो उनका मस्तिष्क क्षतिग्रस्त हिस्से की मदद करने के लिए स्वस्थ हिस्से को जगाता है, और वे दुनिया को फिर से मैप करने के लिए मिलकर काम करते हैं, बिल्कुल वैसे ही जैसे वे पारंपरिक चश्मे के साथ करते हैं।